Поиск в базе сайта:
Удк 543. 253 Электрохимическое поведение бинарной системы платина – медь icon

Удк 543. 253 Электрохимическое поведение бинарной системы платина – медь




Скачать 56.04 Kb.
НазваниеУдк 543. 253 Электрохимическое поведение бинарной системы платина – медь
Дата конвертации24.08.2014
Вес56.04 Kb.
КатегорияТексты

УДК 543.253

ЭЛЕКТРОХИМИЧЕСКОЕ ПОВЕДЕНИЕ БИНАРНОЙ СИСТЕМЫ

ПЛАТИНА – МЕДЬ

Хисматулина Т.Н.

Кафедра аналитической химии КемГУ

anchem@kemsu.ru
При совместном электроосаждении двух и более металлов на поверхность индифферентного электрода возможно проявление различного рода взаимодействий между компонентами. Изучению электрохимического поведения бинарных систем на основе платины в рамках инверсионной вольтамперометрии (ИВ) уделяется большое внимание, так как только с использованием второго элемента возможно ИВ – определение платины [1, 2]. Целью настоящей работы явилось исследование электрохимического поведения меди на графитовом (ГЭ) и платиновом электродах (PtЭ), а также изучение электрохимического поведения бинарной системы Pt – Cu на графитовом электроде.

Вольтамперометрическое изучение поведения компонентов бинарной системы выполнено с использованием вольтамперометрического анализатора ТА–1 и полярографа марки ПУ-1 с двухкоординатным XY – самописцем.

Работа проводилась в трехэлектродной ячейке. В качестве рабочего электрода использовался графитовый торцевой электрод (TA–1), а также платиновый электрод (ПУ-1). Вспомогательным электродом служил стержневой стеклоуглеродный электрод. Электродом сравнения – насыщенный хлоридсеребряный электрод.

Для более полного изучения взаимного влияния меди и платины представляет интерес использование платины в качестве подложки для электроосаждения меди в режиме инверсионной вольтамперометрии.

Предварительно изучались процессы электроосаждения и электрорастворения меди в присутствии хлорид-ионов в фоновых электролитах 0,1 М HCl и 0,1 M NH4Cl. Растворяясь в анодной стадии, медь дает два пика при потенциалах -0,04 B и 0,25 B на фоне 0,1 М HCl; -0,14 B и 0,15 B на фоне 0,1 M NH4Cl. Электроотрицательный пик обычно значительно выше и обладает меньшей полушириной, чем электроположительный пик. В качестве «рабочего» потенциала электролиза был выбран потенциал –0,8 В, так как в присутствии платины в области более отрицательных потенциалов будет протекать интенсивно процесс выделения водорода.

Получены зависимости токов пиков окисления меди в фоновые электролиты 0,1 М HCl и 0,1 M NH4Cl с поверхности графитового и платинового электродов от концентрации ионов меди в растворе, зависимости линейны в области концентрации меди 2,0∙10–6 – 5,2∙10–5 M (ГЭ); 2,9∙10–5 – 14∙10–5 M (PtЭ).

При использовании PtЭ на вольтамперных кривых окисления меди не наблюдается формирования каких-либо дополнительных пиков, взаимное влияние компонентов выражается только в смещении процессов окисления и восстановления меди в сторону более легкого их протекания.

Изучение взаимного влияния платины и меди проводилось следующим образом: в раствор фонового электролита вносилась добавка стандартного раствора ионов меди, и производилось электронакопление при Е = – 0,8 В. Пик растворения меди снимался три раза. В тот же раствор вносилась добавка стандартного раствора платины. Показано, что на фоне 0,1 M HCl при концентрации платины 2∙10-6 M и менее происходит значительное увеличение пиков окисления меди и смещение электроположительного пика в область более отрицательных потенциалов, а на фоне 0,1 M NH4Cl не происходит значительного увеличения пиков окисления меди, но происходит смещение электроотрицательного пика в область более положительных потенциалов.

На фоне 0,1 М HCl в области концентрации платины выше, чем 2∙10-6 M взаимное влияние платины и меди при их совместное электроосаждении выражается в уменьшении электроположительного пика меди и появлении дополнительного электроположительного пика тока. Дополнительный пик возникает на нисходящем плече электроположительного пика меди. На фоне 0,1 M NH4Cl увеличение концентрации ионов платины выше 2∙10–7 M имеет результатом уменьшение электроотрицательного пика меди и рост электроположительного пика меди. Кроме того, происходит формирование дополнительного пика в области потенциалов фазового пика меди, из-за этого общая картина электроокисления получается очень сложной (рис.1).

а) б)

Рис.1. Вольтамперные кривые, полученные после совместного накопления платины и меди из а) 0,1 M HCl б) 0,1 M NH4Cl на графитовом электроде C(Pt) = 3,96мкM; C(Cu2+) = 1,1∙10-5 M.

Ранее установлено образование твердого раствора платины в меди при их совместном электроосаждении, поэтому дополнительный электроположительный пик тока можно отнести к процессу ионизации меди из твердого раствора с платиной.

Установлено, что зависимость величины дополнительного электроположительного пика от концентрации ионов платины в растворе линейна, причём при определённой концентрации платины, зависящей от исходной концентрации меди, происходит резкое увеличение наклона прямой (рис.2).



Рис. 2. Зависимость тока дополнительного электроположительного пика меди от концентрации ионов [PtCl6]2- в растворе, фон – 0,1 М HCl, ГЭ, C(Cu2+) = 1,1∙10–5 M.

Таким образом, в рассмотренных условиях возможно определение платины методом калибровочного графика на уровне концентраций 10–7 М на фоне 0,1 M HCl, использование фонового электролита 0,1 M NH4Cl для определения платины в присутствии меди не представляется возможным из – за значительного наложения пиков.

Научный руководитель – к.х.н., доцент Иванова Н.В.

Литература

1. Брайнина, Х. З. Твёрдофазные реакции в электроаналитической химии [Текст] / Х. З. Брайнина, Е. Я. Нейман. – М.: Химия, 1982. – 264 с. : ил. – Библиогр.: с. 249 – 264. – 3300 экз.

2. Иванова, Н.В. Электроосаждение и электроокисление бинарных осадков платины с медью, ртутью, свинцом и кадмием [Текст]: дис. … канд. хим. наук : 02.00.04 : защищена 4.10.02 / Иванова Наталья Владимировна. - Кемерово, 2002. – 136 с. – Библиогр.: с.116 – 126.

Похожие:




©fs.nashaucheba.ru НашаУчеба.РУ
При копировании материала укажите ссылку.
свазаться с администрацией